Мультиплаз Вся правда о инструменте

Популярные в быту сварочные инверторы при всей своей экономичности не могут без применения специальных устройств сваривать чугун, алюминий, нержавеющие стали. Вторая проблема традиционных сварочных технологий – интенсивное окисление металла сварочного шва, что в большинстве случаев неприемлемо. Специалистами ООО «Мультиплаз» ещё в 1998 году был получен патент на новый способ сварки, в котором, по мнению заявителей, были учтены все недостатки предшественников. С тех пор предприятие наладило производство целой линейки аппаратов: от наиболее компактного «Мультиплаз-2500», до стационарного «Мультиплаз-15000».

В чём отличие метода?

В агрегатах от ООО «Мультиплаз» (многие эксперты называют их плазмоизлучателями – не очень удобопроизносимо, зато более точно) вместо газа – аргона, азота, либо – что чаще всего – воздуха, используется водяной пар. Он генерируется при поджигании электрической дуги в жидкой среде. Состав этой среды производителями часто изменялся, но сейчас все мультиплазы работают на смеси, которая состоит из воды (~ 49%), спирта (~ 49%) и водного раствора аммиака.

Процесс образования сварочной плазмы во всех приборах рассматриваемой серии примерно одинаков, и происходит следующим образом. При поджигании дуги в замкнутом объёме более высокой плотности площадь поперечного сечения разряда заметно сжимается, что вызывает резкое повышение температуры в этом объёме. Смесь начинает быстро испаряться, обволакивая зону сварки плотным паровым облаком. Это, с одной стороны, препятствует падению температуры, неизбежному при обычной сварке, например, при пониженных температурах окружающего воздуха, а, с другой стороны снижает выбросы в пространство экологически опасных газов, в частности, диоксида углерода. В результате формируется ионизированный поток газа, температура в столбе которого достигает 6000…70000С. Этого вполне достаточно, что расплавить любой тугоплавкий металл.

По результату своего действия мультплазы напоминают известную технологию TIG – сварку неплавящимся электродом, только процесс происходит не в столбе инертного газа, который под большим давлением подаётся в сварочную зону, а в результате испарения рабочей жидкости.

Авторы способа позиционируют его как средство надёжного неразъёмного соединения, а также резки тугоплавких и трудносвариваемых металлов с использованием недефицитных компонентов, отмечая, как особое преимущество, высокую экологичность технологии, и её полную безопасность для окружающих.

Аппараты сертифицированы как по отечественным стандартам, так и по стандартам Северной Америки. При этом для моделей «Мультиплаз-2500», «Мультиплаз-3500» и «Мультиплаз-4000» для питания дугового разряда может быть применена обычная бытовая сеть напряжением 220 В, и лишь для значительно более мощного «Мультиплаз-15000» потребуется напряжение 380 В.

Впрочем, «Мультиплаз-4000» и «Мультиплаз-15000» — это уже чисто сварочные агрегаты стационарного исполнения.

Являются ли мультиплазы альтернативой существующим технологиям?

Следует отметить, что основной недостаток традиционной сварки рассматриваемой техникой преодолевается: плазма с такими термическими характеристиками действительно эффективно варит чугун, высокоуглеродистую и легированную сталь, а также алюминий. При этом никаких особых изменений в технологию сварки (или резки таких металлов и сплавов) вносить не нужно. Тем более, что способ плазменного преобразования энергии дуги в энергию плазмы отличается существенным преимуществом – производительностью. Как известно, при обычной сварке возбуждение разряда производится импульсным путём, поэтому непрерывная сварка/резка невозможна. В аппаратах серии «Мультиплаз» горение дуги будет происходить до тех пор, пока вокруг столба плазмы существует паровая рубашка.

И вот тут возникает первая проблема. Ёмкость колбы с рабочей жидкостью для бытовых плазмоизлучателей (и, соответственно, время непрерывной работы аппарата) составляет:

Для «Мультиплаз-2500»: часовой расход рабочей среды – 0,15…0,20 л/ч, при времени беспрерывной работы — в пределах 20…25 мин;
Для «Мультиплаз-3500»: часовой расход рабочей среды – 0,25…0,30 л/ч, при времени беспрерывной работы — в пределах 10…15 мин;
Для «Мультиплаз-4000»: часовой расход рабочей среды – 0,40…0,50 л/ч, при времени беспрерывной работы — в пределах 8…12 мин.

Не очень много, особенно, если разрезается или сваривается поверхность большого объёма или толщины. Поэтому работу приходится прекращать, и дозаправлять ёмкость. При этом свеженаложенный шов быстро остывает, и его конечные параметры при продолжении сварки могут существенно отличаться от первого участка. Напомним, что сварку агрегатами серии «Мультиплаз» целесообразно применять для соединений с повышенными показателями прочности и долговечности.

Вторая особенность работы с данной техникой – наличие опыта и овладения приёмами эксплуатации, которые нехарактерны для традиционной сварки. Зачастую именно этим объясняется большинство негативных отзывов о мультиплазах всех описываемых серий. Специфика работы заключается в следующем:

Дуга поджигается методом осцилляции. Этот способ – довольно длительный, и уступает по простоте реализации традиционному контактному.

Сразу после дозаправки работать горелкой невозможно, потому что её необходимо вывести на рабочий режим: прогреть в течение 3…4 минут. Нельзя работать также при кратковременных перерывах: паровая рубашка разрушается. Правда, в этом случае потребуется более кратковременный прогрев – не более 1,5…2 мин.

Параметры столба плазмы зависят от расхода и качества жидкости, которая подаётся в зону обработки для последующего испарения. В частности, если водоспиртовая смесь заканчивается, то температура в столбе падает (судя по цвету факела – не менее чем на 10000С). Соответственно, снизится и качество шва.

Особенности управления параметрами плазмы, в частности, порогового значения начального напряжения, которое не должно превышать 160…170 В. При этом изменение во времени напряжения поджига никак не отмечается в инструкции, и его следует устанавливать индивидуально.

Недостатки технологии и пути их преодоления

Большинство пользователей отмечают неудачную эргономику установки. Сам пистолет в плазмоизлучателе компактен и довольно лёгок (в частности, для модели «Мультиплаз-2500»), но не обеспечивает возможность проведения сварки или резки в труднодоступных местах.

Цена аппаратов довольно высока. Для «Мультиплаз-2500» она стартует с 30000 рублей, что существенно дороже, чем сварочные инверторы, газокислородные резаки и т.д. За «Мультиплаз-4000» придётся выложить уже 140 тыс. рублей.

Главное же – для эффективного применения мультиплазов в быту потребуется приобрести сноровку и опыт. Отечественные умельцы предлагают различные способы доработки рассматриваемой техники, которые можно реализовать в домашних условиях. К ним относятся:

Оснащение аппаратов дополнительными ёмкостями с рабочей жидкостью, которые посредством гибких трубопроводов могли бы быстро подключаться к устройству. За счёт этого удаётся увеличить объём подаваемой рабочей среды вдвое, без утраты аппаратом своей компактности.

Перенос кнопки включения на рукоятку пистолета, что создаёт удобства управления техникой.

Изменения формы сопла с прямой на изогнутую (как вариант, таким соплом могли бы комплектовать аппарат его производители, но вместо этого они предлагают только два варианта горелки – под резку и сварку соответственно).

Способы очистки катода и анода. Предполагается, что сама рабочая жидкость будет это делать, но её интенсивное испарение (особенно к концу заправки) способствует образованию нагара на поверхностях инструмента, что ухудшает энергические параметры плазмы и снижает стойкость электродов (практически она не превышает 40…50 часов). Поэтому некоторые изобретатели проделывают в нижней части горелок мультиплазов небольшие отверстия, куда шприцом закачивают рабочую жидкость. Считается, что в таком случае химический состав жидкой смеси будет более равномерным, и термические параметры столба плазмы станут стабильнее.

Суммируя всё изложенное выше, необходимо отметить:

Мультиплазы вполне можно использовать в домашних условиях: они не отличаются высокими энергозатратами, удобны в хранении, экологически безопасны, не требуют дефицитных компонентов (газа, соответственно – баллонов, шлангов и пр.);
Данными устройствами можно соединять и разрезать все материалы, которые трудно поддаются обычным методам сварки и резки;
Бытовые исполнения техники не могут работать со сложными и объёмными заготовками, а также разрезать толстолистовой прокат, зато вполне приемлемы для точной контурной резки и сварки;
Шов получается более качественным из-за отсутствия брызг. Также можно сэкономить на последующей очистке соединённых поверхностей, поскольку видимых дефектов практически не наблюдается.

Главное же заключается в том, что агрегаты серии «Мультиплаз» не являются универсальными, а потому имеют свою оптимальную нишу использования.