Plasmaverwerking van materiale

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Die bekendstelling van plasmaverwerking in die industrie was 'n tegnologiese deurbraak en 'n oorgang na 'n kwalitatief nuwe vlak van produksie. Die omvang van nuttige eienskappe van plasma is baie uitgebreid. Eerstens is dit die vervaardiging van elektroniese toestelle en halfgeleiertoestelle. Sonder plasma-chemiese ets sou moderne hoëprestasie persoonlike rekenaars skaars die lig sien. Maar dit is nie al nie.

Ioon-plasma-verwerking word ook in optika en meganiese ingenieurswese gebruik vir die polering van produkte, die toepassing van beskermende bedekkings, diffusieversadiging van die oppervlak van metale en legerings, sowel as vir sweis en sny van plaatstaal. In hierdie vraestel is die fokus op sweis- en snytegnologieë wat plasma gebruik.

Algemene bepalings

Van skool fisika-lesse weet almal dat materie in vier toestande kan bestaan: vastestof, vloeistof, gas en plasma. Die meeste vrae ontstaan wanneer jy probeer om die laaste staat voor te stel. Maar eintlik is alles nie so moeilik nie. Plasma is ook 'n gas, net sy molekules is, soos hulle sê, geïoniseer (dit wil sê, geskei van elektrone). Hierdie toestand kan bereik wordop baie maniere: as gevolg van blootstelling aan hoë temperature, sowel as as gevolg van elektronbombardement van gasatome in 'n vakuum.

So 'n plasma word lae-temperatuur genoem. Hierdie fisika van die proses word gebruik in die implementering van plasma-afsetting (ets, versadiging) in 'n vakuum. Deur plasmadeeltjies in 'n magnetiese veld te plaas, kan hulle gerigte beweging gegee word. Soos die praktyk getoon het, is sulke verwerking meer effektief in 'n aantal parameters van klassieke bewerkings in meganiese ingenieurstegnologie (versadiging in poeiermedia, vlamsny, giet met 'n pasta gebaseer op chroomoksied, ensovoorts).

Tipe plasmabehandeling

Tans word plasma aktief in byna alle nywerhede en die nasionale ekonomie gebruik: medisyne, ingenieurswese, instrumentasie, konstruksie, wetenskap, ensovoorts.

Pionier in die toepassing van plasmategnologie was instrumentasie. Die industriële toepassing van plasmaverwerking het begin met die gebruik van die eienskappe van geïoniseerde gas om alle soorte materiale te spuit en dit op voerings toe te pas, asook om kanale te ets om mikrobane te verkry. Afhangende van sekere kenmerke van die toestel van tegnologiese installasies, word plasma-chemiese ets, ioon-chemiese en ioon-straal-ets onderskei.

Die ontwikkeling van plasma is 'n ongelooflike waardevolle bydrae tot die ontwikkeling van tegnologie en die verbetering, sonder oordrywing, van die lewenskwaliteit van die hele mensdom. Met die gangtyd het die toepassingsveld van gasione uitgebrei. En vandag word plasmaverwerking (in een of ander vorm) gebruik om materiale met spesiale eienskappe te skep (hitteweerstand, oppervlakhardheid, korrosiebestandheid, ensovoorts), vir effektiewe metaalsny, vir sweiswerk, om oppervlaktes te poleer en mikroruwheid uit te skakel.

Hierdie lys is nie beperk tot die gebruik van tegnologieë gebaseer op die effek van plasma op die behandelde oppervlak nie. Tans word die middele en metodes van plasmabespuiting aktief ontwikkel deur verskeie materiale en verwerkingsmodusse te gebruik om maksimum meganiese en fisiese eienskappe te bereik.

The Essence of Plasma Welding

In teenstelling met installasies van ioon-plasmaversadiging en sputtering, word plasmabehandeling in hierdie geval uitgevoer met hoë-temperatuur plasma. Die doeltreffendheid van hierdie metode is hoër as wanneer tradisionele sweismetodes gebruik word (vlam, elektriese boog, onderwaterboogsweis, ensovoorts). As 'n werkende gasmengsel word as 'n reël gewone atmosferiese lug onder druk gebruik. Dus word hierdie tegniek gekenmerk deur die afwesigheid van koste vir verbruikbare gasse.

Voordele van plasmasweis

In vergelyking met tradisionele sweiswerk, is die gebruik van 'n plasmasweismasjien veiliger. Die rede is redelik duidelik - die gebruik van atmosferiese suurstof onder druk as 'n werkende gas. Tans word veiligheid in produksie baie fyn deur die eienaars gegeebesighede, bestuurders en reguleerders.

Nog 'n baie belangrike voordeel is die hoë kwaliteit van die sweislas (minimum deursakking, gebrek aan penetrasie en ander defekte). Alhoewel, om te leer hoe om 'n plasma-sweismasjien vaardig te gebruik, is baie maande se oefening nodig. Slegs in hierdie geval sal die sweislas en die lasse as geheel aan hoë standaarde voldoen.

Hierdie tegnologie het 'n aantal ander voordele. Onder hulle: hoë spoed van die sweisproses (produktiwiteit verhoog), lae verbruik van energiebronne (elektrisiteit), hoë verbinding akkuraatheid, geen vervorming en vervorming.

Plasma-snytoerusting

Die proses self is baie sensitief vir die huidige bronne wat gebruik word. Daarom word dit toegelaat om slegs baie hoë kwaliteit en betroubare transformators te gebruik wat die konstantheid van die uitsetspanning demonstreer. Verlaagde transformators word gebruik om hoë insetspanning na lae uitsetspanning om te skakel. Die koste van sulke toerusting is 'n paar keer minder as die koste van tradisionele omsetters vir elektriese boogsweis. Hulle is ook meer ekonomies.

Plasma-snytoerusting is maklik om te gebruik. Daarom, as jy ten minste minimale ondervinding en vaardighede het, kan jy al die sweiswerk self doen.

Plasma-sweistegnologie

Afhangende van die toevoerspanning, word plasmasweiswerk verdeel in mikrosweis, sweis inmedium en hoë stroom. Die proses self is gebaseer op die werking van 'n gerigte vloei van hoë-temperatuur plasma op 'n elektron en op die oppervlaktes wat gesweis moet word. Die elektrode smelt, wat 'n permanente sweislas tot gevolg het.

plasmasny

Plasma-sny is 'n proses waarin 'n metaal in sy samestellende dele gesny word deur 'n gerigte stroom hoë-temperatuur plasma. Hierdie tegnologie bied 'n perfek egalige snylyn. Na 'n plasmasnyer word die behoefte aan bykomende verwerking van die kontoer van produkte (hetsy plaatmateriaal of pypprodukte) uitgeskakel.

Die proses kan beide met 'n handsnyer en met 'n plasmasnymasjien vir die sny van plaatstaal uitgevoer word. Plasma word gevorm wanneer 'n elektriese boog op die werkende gasvloei toegepas word. As gevolg van aansienlike plaaslike verhitting vind ionisasie plaas (skeiding van negatief gelaaide elektrone van positief gelaaide atome).

plasmasnytoepassings

Die straal hoë-temperatuur plasma het 'n baie hoë energie. Sy temperatuur is so hoog dat dit letterlik baie metale en legerings met gemak verdamp. Hierdie tegnologie word hoofsaaklik gebruik vir die sny van staalplate, plate van aluminium, brons, koper en selfs titanium. Boonop kan die dikte van die vel baie verskil. Dit sal nie die kwaliteit van die snylyn beïnvloed nie - dit sal perfek glad en egalig wees, sonder strepe.

Daar moet egter op gelet word dat om hoë geh alte en eweredig te verkrysny wanneer jy met dikwandige materiaal werk, moet jy 'n plasma-snymasjien gebruik. Die krag van 'n handfakkel sal nie genoeg wees om metaal met 'n dikte van 5 tot 30 millimeter te sny nie.

Gas sny of plasma sny?

Watter tipe sny en sny van metaal moet verkies word? Wat is beter: suurbrandstof sny- of plasmasny-tegnologie? Die tweede opsie is miskien meer veelsydig, aangesien dit geskik is vir byna enige materiaal (selfs diegene wat geneig is tot oksidasie by verhoogde temperature). Daarbenewens word plasmasny met gewone atmosferiese lug uitgevoer, wat beteken dat dit nie die aankoop van duur verbruiksgoedere vereis nie. En die snylyn is perfek gelyk en vereis nie verfyning nie. Dit alles in kombinasie verminder die koste van die produk aansienlik en maak produkte meer mededingend.

Plasma-snymateriaal

Dit moet in ag geneem word die feit dat die maksimum toelaatbare dikte van die verwerkte metaal of legering afhang van die materiaal self of sy graad. Gebaseer op baie jare se produksie-ervaring en laboratoriumnavorsingservaring, gee kenners die volgende aanbevelings oor die dikte van die verwerkte materiale: gietyster - nie meer as nege sentimeter nie, staal (ongeag die chemiese samestelling en die teenwoordigheid van legeringselemente) - nee meer as vyf sentimeter, koper en legerings daarop gebaseer - nie meer as agt sentimeter nie, aluminium en sy legerings - nie meer as 12 sentimeter nie.

Alle gelyste waardes is tipies vir handleidingverwerking. 'n Voorbeeld van so 'n plaaslik vervaardigde eenheid is die Gorynych-plasma-apparaat. Dit is baie goedkoper as buitelandse analoë, terwyl dit op geen manier minderwaardig is nie, en miskien selfs beter is as hulle in kwaliteit. 'n Wye reeks toestelle van hierdie vervaardiger word op die mark aangebied, wat ontwerp is om verskillende take te verrig (huishoudelike sweis, sny en sweis van metale van verskillende diktes, insluitend). Dikker velle kan net op hoëkragmasjiene verwerk word.

Bestaande plasma-snymetodes

Alle bestaande metodes van plasmasny kan in straal en boog verdeel word. Boonop maak dit glad nie saak of 'n handsnyer of 'n CNC plasma sny- en snymasjien gebruik word nie. In die eerste geval word al die nodige voorwaardes vir gasionisasie in die snyer self geïmplementeer. So 'n toestel kan byna enige materiaal (metale en nie-metale) verwerk. In die tweede geval moet die materiaal wat verwerk word, elektriese geleidingsvermoë hê (anders sal geen elektriese boog plaasvind nie en gasionisasie sal plaasvind).

Benewens verskille in die manier waarop plasma gevorm word, kan plasmaverwerking ook geklassifiseer word volgens die tegnologiese kenmerke van sny in eenvoudige (sonder die gebruik van hulpstowwe), verwerking met water en verwerking in 'n beskermende gasomgewing. Die laaste twee metodes laat jou toe om die snyspoed aansienlik te verhoog en terselfdertyd nie bang te wees vir metaaloksidasie nie.