Экономика
С водой - режет, с водкой - сваривает
Алексей Лабунский
На московском предприятии «МУЛЬТИПЛАЗ» создан портативный плазмо-водяной инструмент многофункционального назначения.
Принцип действия
«Мультиплаз-2500», так назвали новинку разработчики, умеет многое - резать металлы и неметаллы, сваривать сталь и ее сплавы, очищать металл от ржавчины, паять...
И для этого нужно всего лишь залить немного (около стакана) воды в расходную емкость небольшого «пистолета» и включить аппарат в электросеть. Образующаяся высокотемпературная водяная плазма, вырывающаяся тонкой струей из «дула» пистолета, и позволяет легко и быстро выполнять все эти операции.
Как известно, плазма - т.н. «четвертое агрегатное состояние вещества» - представляет собой ионизированный газ при температуре в несколько тысяч градусов, в котором концентрации положительных и отрицательных зарядов равны. В природе плазма существует на Солнце, звездах, в космическом пространстве. На земле ее можно получать в специальных плазменных генераторах (плазмотронах), когда газ пропускается через малое отверстие, «обжимая» при этом электрическую дугу с высокой концентрацией энергии.
Возможность сосредоточения потока плазмы на относительно малой площади и придает плазменной струе свойства высокоэффективного обрабатывающего инструмента, позволяя проводить всевозможные операции обработки самых различных материалов: разделительную или поверхностную резку, сварку, нанесение покрытий, наплавление, пайку...
Идея практического применения плазмы не нова. Еще более 30 лет назад появились первые плазмотроны, и сегодня подобные аппараты используются в качестве стационарных установок на различных промышленных предприятиях.
Однако создать недорогой, портативный, экологически безопасный плазменный инструмент широкого применения - на производстве, в практике ремонтно-механических мастерских, на станциях автотехобслуживания, в ЖЭКах, небольших хозяйствах и даже в домашних условиях - оказалось далеко не просто.
Ученым и специалистам предприятия «МУЛЬТИПЛАЗ» удалось найти наилучшее решение этой проблемы. Здесь оказалось важным все - и выбор оптимальной конструкции инструмента с профилированной головкой, и использование новейших материалов, и применение современных электронных средств управления рабочим процессом.
Запуск аппарата происходит после нажатия кнопки управления подвижным катодом. Между катодом и соплом-анодом возникает электрическая дуга. При этом выделенной теплоты достаточно, чтобы превратить окружающую воду в пар. С ростом давления пар, вырываясь из сопла-анода, «обжимает» электрическую дугу, центрируя ее относительно выходного отверстия. Образование плазмы обеспечивается за счет энергии электрического разряда в отверстии сопла-анода.
Именно здесь достигается необходимая плотность заряженных частиц и растет температура самого плазменного потока. Регулирование мощности и формы плазменной струи осуществляется изменением положения подвижного катода.
Возможности применения
Во-первых - резка. Плазменный «резак» способен разрезать любой известный на земле негорючий материал, в том числе (в отличие от газосварки) нержавеющую и высоколегированную сталь, алюминий, титан и другие металлы, а также - кирпич, бетон, кварцевое стекло, керамику.... Причем выполняется эта операция с качеством, присущим лазерной установке.
Тонкая, как игла, струя плазмы (ее температура около 8000° С) вырывается из сопла со скоростью до 220м/сек, унося частицы разрезаемого материала. При этом разрез получается исключительно тонким и ровным, практически без оплавлений и «натеков» с обратной стороны.
Толщина разрезаемого стального листа - до 8-10 мм.
Заметим, что использование всех возможностей плазмоинструмента, например, в практике автомастерских, позволяет изменить саму технологию кузовных работ, даже при работе со сверхтонкой автомобильной сталью. Так вместо трудоемких операций правки кузова можно выполнять непосредственную замену поврежденного участка поверхности, используя инструмент последовательно сначала для резки, а потом для сварки металла.
Несомненно, эти возможности по достоинству оценят не только «слесари-жестянщики» автосервиса, но и все, кто занимается резкой и сваркой металлов в мастерских, ремонтных бригадах сантехников, в строительстве, да и просто у себя в домашней мастерской.
Аппарат в работе безопасен. Не произойдет ничего страшного при касании соплом-анодом разрезаемого металла. А это позволяет использовать при работе с плазмоинструментом различные приспособления: линейки, лекала, трафареты. Так что даже новичок может выполнить разрез высокого качества.
Сварка стали, меди, латуни. Для этого достаточно лишь заменить выходную шайбу сопла-анода на шайбу большего размера (с выходным отверстием в 1.6 - 1.7 мм.), да залить в корпус горелки вместо воды ее смесь с ацетоном или спиртом (можно и просто водку). Эти замены определяются требованиями более «мягкого» температурного режима сварки, чем при резке.
И здесь аппарат проявляет себя с самой лучшей стороны. Сварку плазмоинструментом можно производить и «встык», и точками, и «внахлест». Во всех случаях шов получается прочным и почти без образования окалины. При этом усадка свариваемого металла - минимальная, а после приобретения некоторого опыта работы с инструментом шов получается настолько ровным и качественным, что последующей рихтовки может и не потребоваться.
Аппарат легко размещается в наплечной сумке сварщика. Это вполне возможно благодаря миниатюрным размерам прибора (вес горелки всего 700 г, а блока питания около 4-х кг), а также - отсутствию тяжелых и громоздких баллонов, тележек, шлангов - всего, что обычно сопутствует газосварочным работам.
С помощью плазмоинструмента можно выполнять и ряд других работ: пайку, различные напыления, очистку металла от ржавчины.
Может он, в случае необходимости, использоваться даже как огнетушитель. При загорании легковоспламеняющегося покрытия достаточно отключить электропитание прибора и направить сопло на место возгорания - струя пара быстро загасит пламя.
Сегодня аппарат с успехом используют при проведении всевозможных работ - на станциях автотехобслуживания, в жилищно-коммунальном хозяйстве, в строительно-монтажных и многих других работах.
«Мультиплаз-2500» очень эффективен при монтаже и последующем ремонте трубопроводов различного назначения, систем отопления и канализации, энергосистем, при проведении кровельных работ, при ремонте холодильников, кондиционеров, различных вентиляционных систем.
Не менее успешно применение аппарата и в другой области - при эксплуатации в хозяйствах водоканала, при проведении подземных работ по строительству тоннелей, при монтаже различных подземных коммуникаций. А также - в использовании на борту судов всех типов, в атомной промышленности...
Трудно найти такую сферу в обработке металлов и неметаллов, где бы не пригодился новый многофункциональный водо-плазменный инструмент.
Окупаемость
Портативный и удобный в работе «Мультиплаз-2500», как показывает практика, окупается очень быстро. Только за счет экономии на транспортировку прибор окупается за 2 недели. А реальный срок окупаемости новинки еще ниже, если учесть небольшое энергопотребление, практическое отсутствие затрат на расходный материал (вода - вместо ацетилена, пропана, кислорода), эксплуатационное обслуживание, не требующее использования дорогостоящих сварочных трансформаторов, генераторов, нефтепродуктов...
Аппарат прошел государственную сертификацию. На недавно состоявшейся выставке «Эврика» в Брюсселе новые разработки ученых и специалистов «МУЛЬТИПЛАЗа» удостоены двух золотых медалей. А на Всемирном Женевском Салоне изобретений «Мультиплаз-2500» получил «Гран-при» - наивысшую награду Салона.
Алексей Лабунский
Другие статьи номера в рубрике Экономика:
