Pagproseso ng plasma ng mga materyales

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Ang pagpapakilala ng pagpoproseso ng plasma sa industriya ay minarkahan ng isang teknolohikal na tagumpay at isang paglipat sa isang qualitatively bagong antas ng produksyon. Ang saklaw ng mga kapaki-pakinabang na katangian ng plasma ay napakalawak. Una sa lahat, ito ang paggawa ng mga elektronikong aparato at mga aparatong semiconductor. Kung walang plasma-chemical etching, ang modernong high-performance na mga personal na computer ay halos hindi makakita ng liwanag. Ngunit hindi lang iyon.

Ang pagpoproseso ng ion-plasma ay ginagamit din sa optika at mechanical engineering para sa mga produkto ng buli, paglalagay ng mga protective coatings, diffusion saturation ng ibabaw ng mga metal at alloys, gayundin para sa welding at cutting sheet steel. Sa papel na ito, ang focus ay sa welding at cutting na teknolohiya gamit ang plasma.

Mga pangkalahatang probisyon

Mula sa mga aralin sa pisika ng paaralan, alam ng lahat na maaaring umiral ang bagay sa apat na estado: solid, likido, gas, at plasma. Karamihan sa mga tanong ay lumitaw kapag sinusubukang kumatawan sa huling estado. Ngunit sa katunayan, ang lahat ay hindi napakahirap. Ang plasma ay isa ring gas, tanging ang mga molekula nito ay, gaya ng sinasabi nila, ionized (iyon ay, hiwalay sa mga electron). Ang estado na ito ay maaaring makamitsa maraming paraan: bilang resulta ng pagkakalantad sa mataas na temperatura, gayundin bilang resulta ng pagbomba ng elektron ng mga atom ng gas sa isang vacuum.

Ang ganitong plasma ay tinatawag na mababang temperatura. Ang physics ng proseso na ito ay ginagamit sa pagpapatupad ng plasma deposition (etching, saturation) sa isang vacuum. Sa pamamagitan ng paglalagay ng mga particle ng plasma sa isang magnetic field, maaari silang bigyan ng direksyon ng paggalaw. Gaya ng ipinakita ng kasanayan, ang naturang pagproseso ay mas epektibo sa ilang mga parameter ng mga klasikal na operasyon sa teknolohiya ng mechanical engineering (saturation sa powder media, flame cutting, pagbuhos ng paste batay sa chromium oxide, at iba pa).

Mga uri ng paggamot sa plasma

Sa kasalukuyan, aktibong ginagamit ang plasma sa halos lahat ng industriya at pambansang ekonomiya: medisina, engineering, instrumentation, construction, science, at iba pa.

Pioneer sa paggamit ng teknolohiya ng plasma ay instrumentation. Ang industriyal na aplikasyon ng pagpoproseso ng plasma ay nagsimula sa paggamit ng mga katangian ng ionized gas upang i-spray ang lahat ng uri ng mga materyales at ilapat ang mga ito sa mga lining, gayundin sa pag-ukit ng mga channel upang makakuha ng microcircuits. Depende sa ilang feature ng device ng mga teknolohikal na pag-install, nakikilala ang plasma-chemical etching, ion-chemical, at ion-beam etching.

Ang pag-unlad ng plasma ay isang hindi kapani-paniwalang mahalagang kontribusyon sa pag-unlad ng teknolohiya at ang pagpapabuti, nang walang pagmamalabis, ng kalidad ng buhay ng buong sangkatauhan. Gamit ang daananoras, ang larangan ng aplikasyon ng mga gas ions ay lumawak. At ngayon, ang pagpoproseso ng plasma (sa isang anyo o iba pa) ay ginagamit upang lumikha ng mga materyales na may mga espesyal na katangian (paglaban sa init, katigasan ng ibabaw, paglaban sa kaagnasan, at iba pa), para sa epektibong pagputol ng metal, para sa hinang, para sa buli na ibabaw at pag-aalis ng microroughness.

Ang listahang ito ay hindi limitado sa paggamit ng mga teknolohiya batay sa epekto ng plasma sa ginagamot na ibabaw. Sa kasalukuyan, ang mga paraan at pamamaraan ng pag-spray ng plasma ay aktibong binuo gamit ang iba't ibang mga materyales at mga mode ng pagproseso upang makamit ang maximum na mekanikal at pisikal na mga katangian.

Ang Kakanyahan ng Plasma Welding

Hindi tulad ng mga pag-install ng ion-plasma saturation at sputtering, sa kasong ito, isinasagawa ang plasma treatment gamit ang high-temperature na plasma. Ang kahusayan ng pamamaraang ito ay mas mataas kaysa kapag gumagamit ng mga tradisyonal na pamamaraan ng hinang (apoy, electric arc, lubog na arc welding, at iba pa). Bilang isang gumaganang pinaghalong gas, bilang panuntunan, ginagamit ang ordinaryong hangin sa atmospera sa ilalim ng presyon. Kaya, ang diskarteng ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng kawalan ng mga gastos para sa mga consumable gas.

Mga kalamangan ng plasma welding

Kumpara sa tradisyonal na welding, mas ligtas ang paggamit ng plasma welding machine. Ang dahilan ay medyo malinaw - ang paggamit ng atmospheric oxygen sa ilalim ng presyon bilang isang gumaganang gas. Sa kasalukuyan, ang kaligtasan sa produksyon ay binibigyang pansin ng mga may-arimga negosyo, executive at regulator.

Ang isa pang napakahalagang bentahe ay ang mataas na kalidad ng weld (minimum sagging, kakulangan ng penetration at iba pang mga depekto). Bagaman, upang matutunan kung paano mahusay na gumamit ng isang plasma welding machine, maraming buwan ng pagsasanay ang kailangan. Sa kasong ito lamang, ang weld at ang mga joints sa kabuuan ay makakatugon sa matataas na pamantayan.

Ang teknolohiyang ito ay may ilang iba pang mga pakinabang. Kabilang sa mga ito: mataas na bilis ng proseso ng welding (pagtaas ng produktibidad), mababang pagkonsumo ng mga mapagkukunan ng enerhiya (kuryente), mataas na katumpakan ng koneksyon, walang deformation at warping.

Plasma cutting equipment

Ang proseso mismo ay napakasensitibo sa kasalukuyang mga mapagkukunang ginagamit. Samakatuwid, pinapayagan na gumamit lamang ng napakataas na kalidad at maaasahang mga transformer na nagpapakita ng patuloy na boltahe ng output. Ang mga step-down na transformer ay ginagamit upang i-convert ang mataas na boltahe ng input sa mababang boltahe ng output. Ang halaga ng naturang kagamitan ay ilang beses na mas mababa kaysa sa halaga ng mga tradisyonal na converter para sa electric arc welding. Mas matipid din ang mga ito.

Plasma cutting equipment ay madaling gamitin. Samakatuwid, kung mayroon kang kahit kaunting karanasan at kasanayan, magagawa mo ang lahat ng welding nang mag-isa.

Plasma Welding Technology

Depende sa boltahe ng supply, ang plasma welding ay nahahati sa micro welding, welding sakatamtaman at mataas na kasalukuyang. Ang proseso mismo ay batay sa pagkilos ng isang nakadirekta na daloy ng mataas na temperatura na plasma sa isang elektron at sa mga ibabaw na hinangin. Natutunaw ang electrode, na nagreresulta sa permanenteng welding joint.

Plasma cutting

Ang Plasma cutting ay isang proseso kung saan ang metal ay pinuputol sa mga bahagi nito sa pamamagitan ng direktang daloy ng high-temperature na plasma. Ang teknolohiyang ito ay nagbibigay ng perpektong pantay na linya. Pagkatapos ng plasma cutter, ang pangangailangan para sa karagdagang pagproseso ng contour ng mga produkto (sheet material man o pipe products) ay inalis.

Ang proseso ay maaaring isagawa kapwa gamit ang isang manual cutter at gamit ang isang plasma cutting machine para sa pagputol ng sheet na bakal. Ang plasma ay nabuo kapag ang isang electric arc ay inilapat sa gumaganang daloy ng gas. Bilang resulta ng makabuluhang lokal na pag-init, nangyayari ang ionization (paghihiwalay ng mga electron na may negatibong charge mula sa mga atom na may positibong charge).

Plasma cutting application

Ang jet ng high-temperature na plasma ay may napakataas na enerhiya. Napakataas ng temperatura nito na literal na nag-evaporate ng maraming metal at haluang metal nang madali. Ang teknolohiyang ito ay pangunahing ginagamit para sa pagputol ng mga sheet ng bakal, mga sheet ng aluminyo, tanso, tanso at kahit titanium. Bukod dito, ang kapal ng sheet ay maaaring ibang-iba. Hindi ito makakaapekto sa kalidad ng cut line - ito ay magiging ganap na makinis at pantay, walang mga streak.

Gayunpaman, dapat tandaan na upang makakuha ng mataas na kalidad at pantaygupitin kapag nagtatrabaho sa makapal na pader na materyal, dapat kang gumamit ng plasma cutting machine. Ang lakas ng handheld torch ay hindi magiging sapat para magputol ng metal na may kapal na 5 hanggang 30 millimeters.

Pagputol ng gas o pagputol ng plasma?

Anong uri ng pagputol at pagputol ng metal ang dapat na mas gusto? Alin ang mas mahusay: oxy-fuel cutting o plasma cutting technology? Ang pangalawang pagpipilian ay marahil mas maraming nalalaman, dahil ito ay angkop para sa halos anumang materyal (kahit na ang mga madaling kapitan ng oksihenasyon sa mataas na temperatura). Bilang karagdagan, ang pagputol ng plasma ay isinasagawa gamit ang ordinaryong hangin sa atmospera, na nangangahulugang hindi ito nangangailangan ng pagbili ng mga mamahaling consumable. At ang linya ng hiwa ay perpektong pantay at hindi nangangailangan ng pagpipino. Ang lahat ng ito sa kumbinasyon ay makabuluhang binabawasan ang halaga ng produkto at ginagawang mas mapagkumpitensya ang mga produkto.

Plasma cutting materials

Dapat isaalang-alang ang katotohanan na ang maximum na pinapayagang kapal ng naprosesong metal o haluang metal ay nakasalalay sa materyal mismo o sa grado nito. Batay sa maraming taon ng karanasan sa produksyon at karanasan sa pananaliksik sa laboratoryo, ang mga eksperto ay nagbibigay ng mga sumusunod na rekomendasyon sa kapal ng mga naprosesong materyales: cast iron - hindi hihigit sa siyam na sentimetro, bakal (anuman ang komposisyon ng kemikal at ang pagkakaroon ng mga elemento ng alloying) - hindi higit sa limang sentimetro, tanso at mga haluang metal batay dito - hindi hihigit sa walong sentimetro, aluminyo at mga haluang metal nito - hindi hihigit sa 12 sentimetro.

Lahat ng nakalistang value ay tipikal para sa manualpagpoproseso. Ang isang halimbawa ng naturang yunit na ginawa sa loob ng bansa ay ang Gorynych plasma apparatus. Ito ay mas mura kaysa sa mga dayuhang analogue, habang hindi ito mas mababa, at marahil ay higit na mataas sa kanila sa kalidad. Ang isang malawak na hanay ng mga aparato mula sa tagagawa na ito ay ipinakita sa merkado, na idinisenyo upang magsagawa ng iba't ibang mga trabaho (domestic welding, pagputol at hinang ng mga metal ng iba't ibang kapal, kasama). Mapoproseso lang ang mas makapal na sheet sa mga high power na makina.

Mga kasalukuyang paraan ng pagputol ng plasma

Lahat ng umiiral na paraan ng pagputol ng plasma ay maaaring hatiin sa jet at arc. Bukod dito, hindi mahalaga kung ang isang pamutol ng kamay o isang CNC plasma cutting at cutting machine ay ginagamit. Sa unang kaso, ang lahat ng mga kinakailangang kondisyon para sa gas ionization ay ipinatupad sa pamutol mismo. Ang ganitong aparato ay maaaring magproseso ng halos anumang mga materyales (mga metal at di-metal). Sa pangalawang kaso, ang materyal na pinoproseso ay dapat na may electrical conductivity (kung hindi, walang electric arc na magaganap at gas ionization ang magaganap).

Bilang karagdagan sa mga pagkakaiba sa paraan ng pagbuo ng plasma, ang pagpoproseso ng plasma ay maaari ding uriin ayon sa mga teknolohikal na tampok ng pagputol sa simple (nang walang paggamit ng mga pantulong na sangkap), pagpoproseso gamit ang tubig at pagproseso sa isang kapaligirang proteksiyon ng gas. Ang huling dalawang paraan ay nagbibigay-daan sa iyo na makabuluhang taasan ang bilis ng pagputol at sa parehong oras ay hindi matakot sa metal oxidation.