Плазменный резак (плазмотрон или плазменная горелка для резки) – устройство для образования плазмы при резке, подключаемое к источнику тока.

Фото. Плазменные резаки (горелки) ESAB PT-27, Hypertherm T80 для ручной плазменной резки и П3-400ВА для механизированной резки.

Основные узлы плазменного резака:

• электрододержатель с электродом;
• сопло, формирующее плазменную дугу или плазменную струю;
• дуговая камера для образования плазмы;
• изолятор, разделяющий электродный и сопловой узлы;
• системы газо- и водоснабжения.

Во многих резаках также имеется узел завихрения, обеспечивающий вихревую (тангенциальную) подачу плазмообразующего газа в дуговую камеру для сжатия и стабилизации дуги.

Рисунок. Ручной плазменный резак аппарата Мультиплаз-15000

Рисунок. Конструкция плазменного резака ТД-300 для механизированной резки

Основные виды плазменных резаков

Конструктивная схема плазменного резака и оформление его элементов зависят от рабочей среды, способа ее подачи в дуговую камеру, зажигания дуги и системы охлаждения. Основные виды плазменных резаков (горелок):

• для инертных (аргона, гелия) и восстановительных (азота, водорода) газов;
• для окислительных газов – содержащих кислород;
• двухпоточные – для инертных, восстановительных и окислительных сред;
• с газожидкостной стабилизацией дуги.

Плазмотроны с водяной и магнитной стабилизацией дуги получили ограниченное применение.

Наиболее простыми являются плазмотроны для инертных (нейтральных) и восстановительных газов.

Рисунок. Плазменный резак для инертных и восстановительных газов с осевой стабилизацией дуги и водяным охлаждением

Изолированные сопловой и катодный узлы образуют дуговую камеру с формирующим каналом. В торцовой части камеры размещен вольфрамовый катод, стабилизированный окислами лантана, иттрия, тория или другими примесями, повышающими эмиссионные свойства и стойкость вольфрама против взаимодействия при высоких температурах с активными газами (кислородом, воздухом и др.). Катод изнашивается под действием теплоты, выделяющейся в катодной области дуги.

Катоды из вольфрама обычно изготавливают в виде стержней диаметром 3–6 мм и длиной 50–150 мм или коротких цилиндрических вставок диаметром 2–3 мм и длиной 5–6 мм. В плазменных резаках со стержневым вольфрамовым катодом, закрепляемым в зажимах или цангах, рабочая среда, как правило, подается соосно катоду. Рабочую часть катодного стержня заостряют для фиксации катодного пятна дуги. За счет соосной (аксиальной) подачи газа дуга может быть растянута на большую длину при меньшем рабочем напряжении, что важно для ручной плазменной резки и резки толстого металла.

Широко распространены машинные и ручные плазменные резаки с гильзовыми катодами.